FR2525781A1 - Ultrasonic sounding device with electronic sweeping - has network distributed transductors with digitally controlled switching networks and digital addressing circuits - Google Patents

Abstract

The ultrasonic sounding device with electronic sweeping has N elementary transducers distributed regularly along a linear network and a clock pulse generator. A level I switching network has n components, each having p access points, each of which is connected to one of the elementary transductors. Successive transductors connected to the same component are spaced by n and the component allows the connection of one of these access points to a common line. A level II switching network has a determined number, equal to n, of components having each one of n access points connected to the n tracks of a bus which carries, in response to a signal from the generator, a series of spaced pulses of predetermined delay. Each level II component allows the connection of one of the n tracks to the common line. Network controllers assure focussing at a determined distance starting from the line of distribution of elementary transductors and the translation of the group of n transductors. The controllers consist of a digital bus for addressing a transductor of order R for identification of a section of n transductors.

Description

Translated fromFrench

Dispositif de sondage ultrasonore à balayage électronique
La présente invention concerne le sondage ultrasonore à balayage électronique, permettant d'explorer une pièce, un milieu liquide contenant des hétérogénéités ou un organe, notamment, bien que non exclusivement, en échographie B, c'est-à-dire selon une tomographie en profondeur.Electronic scanning ultrasonic sounding device
The present invention relates to ultrasonic electron scanning probing, for exploring a part, a liquid medium containing heterogeneities or an organ, including, although not exclusively, ultrasound B, that is to say, according to a tomography. depth.

On connaît déjà de nombreux dispositifs permettant, a partir d'un réseau linéaire régulier de N transducteurs, réseau droit ou courbe, de synthétiser par commutation électronique une ouverture rayonnante ou réceptrice regroupant une tranche de n transducteurs et de la déplacer pas à pas pour effectuer un balayage. Numerous devices are already known allowing, from a regular linear array of N transducers, straight or curved array, to synthesize by electronic commutation a radiating or receiving aperture grouping a slice of n transducers and to move it step by step to perform a scan.

La demande de brevet FR 79 32097 décrit un dispositif permettant de remplir cette fonction en utilisant un bus à nl voies correspondant à n' états d'émission ou de reception. Comme le montre la figure 1, la focalisation est réalisée en reliant n transducteurs élémentaires adjacents, appartenant au réseau, aux voies appropriées parmi les n' voies du bus. Une solution simple pour arriver à ce résultat consiste à associer chaque transducteur élémentaire du réseau (avantageusement associé a un circuit d'excitation et d'amplification qui lui est propre) à un multiplexeur à n' voies.Les N multiplexeurs, de faible coût parce qu a bas niveau, permettent chacun de relier le transducteur élémentaire auquel ils sont associés à la voie appropriée du bus, sous la commande d'une information véhiculée dans un registre présentant N cellules, information qui progresse dans le registre sous la commande d'une horloge. The patent application FR 79 32097 describes a device for fulfilling this function by using a bus with nl channels corresponding to n 'transmit or receive states. As shown in FIG. 1, the focusing is done by connecting adjacent n-elementary transducers belonging to the network to the appropriate channels among the n bus channels. A simple solution to arrive at this result consists in associating each elementary transducer of the network (advantageously associated with a circuit of excitation and amplification of its own) to a multiplexer with n 'channels. The N multiplexers, of low cost because low level, allow each to connect the elementary transducer with which they are associated with the appropriate bus path, under the control of information conveyed in a register having N cells, information that progresses in the register under the control of a clock.

Cette disposition donne des résultats satisfaisants. This provision gives satisfactory results.

Elle a l'avantage de permettre d'adresser une tranche de n transducteurs élémentaires à partir d'un bus à n' voies selon un code que l'on peut modifier à volonté, par simple changement de la programmation des registres. Elle permet aisément de réaliser plusieurs focaiisations à des profondeurs différentes pour une même émission, au prix d'une simple multiplication du nombre des cellules du registre.It has the advantage of making it possible to address a slice of n elementary transducers from a n-channel bus according to a code that can be modified at will, simply by changing the programming of the registers. It makes it easy to perform several focalizations at different depths for the same emission, at the cost of a simple multiplication of the number of cells of the register.

Mais, en contrepartie, cette solution est complexe et coûteuse si N et n sont élevés, du moins lorsqu'on utilise un seuil jeu de multiplexeurs. c'est-a-dire le mode de réalisation donné à titre d'exemple particulier, mais non limitatif, dans la demande FR 79 32097 déjà mentionnée.But, in return, this solution is complex and expensive if N and n are high, at least when using a threshold set of multiplexers. that is to say the embodiment given by way of particular example, but not limiting, in the application FR 79 32097 already mentioned.

Pour réduire le nombre des multiplexeurs, on a proposé d'utiliser deux jeux de multiplexeurs en cascade et de mettre en oeuvre une technique qu'on peut qualifier de saute-moutons". Le document GB-A-2 021 767 décrit par exemple un dispositif de sondage ultrasonore à translation électronique du type comportant:N transducteurs élémentaires répartis à intervalles égaux suivant une ligne de translation; un yGrEratedr d'impulsions d'horloge; un réseau de niveau I de commutdtion comprenant n composants à chacun p accès reliés chacun a un des transducteurs, les transducteurs successifs reliés à un même composant étant espacés de n et le composant permettant de relier l'un quelconque des accès à une ligne commune, un réseau de commutation de niveau Il comprenant un nombre déterminé, pouvant etre égal a n, de composants à chacun n' accès reliés aux n' voies d'une ligne bus véhiculant, en réponse a un signal du générateur, une série d'impulsions espacées de retards prédéterminés, permettant de relier l'une quelconque des n' voies a ladite ligne; et des moyens de commande desdits réseaux conçus pour assurer la focalisation à distance déterminée à partir de la ligne de répartition des transducteurs élémentaires et la translation du groupe de n transducteurs. In order to reduce the number of multiplexers, it has been proposed to use two sets of cascaded multiplexers and to implement a technique that can be described as leapfrog. "For example, GB-A-2 021 767 describes a electronic transducer ultrasonic sounding device of the type comprising: N elementary transducers distributed at equal intervals along a translation line; a clock pulse generator; a switching level I network comprising n components to each access p each connected to a one of the transducers, the successive transducers connected to the same component being spaced apart from n and the component making it possible to connect any one of the accesses to a common line, a level II switching network comprising a determined number, which can be equal to an, components to each n 'access connected to the n' lanes of a bus line conveying, in response to a signal of the generator, a series of pulses spaced from retar predetermined ds, for connecting any one n 'lanes to said line; and means for controlling said gratings designed to provide the remote focusing determined from the distribution line of the elementary transducers and the translation of the group of n transducers.

Une telle disposition peut être schématisée sous la forme indiquée en figure 2. Le réseau 10 de N = n.p transducteurs, d'ordre O à N-1, est associé à un jeu de n multiplexeurs il d'ordre I. Chaque multiplexeur comporte p voies désignées par 0,..., p-i. Ce premier jeu de multiplexeurs constitue le réseau de commutation de niveau I. Let P accès du premier multiplexeur, d'ordre U, sont reliés aux transducteurs élémentaires d'ordre
O, n, 2n (p-l)n.Such an arrangement can be schematized in the form indicated in FIG. 2. The network 10 of N = np transducers, of order O to N-1, is associated with a set of n multiplexers 11 of order I. Each multiplexer has p pathways denoted by 0, ..., pi. This first set of multiplexers constitutes the level I switch network. Let P access of the first multiplexer, of order U, are connected to the elementary order transducers.
O, n, 2n (pl) n.

Les accès du multiplexeur d'ordre i seront reliés aux transducteurs élémentaires d'ordre i, n+i,..., (p-l)n + i. The accesses of the multiplexer of order i will be connected to the elementary transducers of order i, n + 1, ..., (p-1) n + 1.

Enfin, le nième multiplexeur, d'ordre n-l, aura ses accès reliés aux transducteurs élémentaires n-l, 2n-1, ..., N-n-1, N-1. Finally, the nth multiplexer, of order n-1, will have its accesses connected to elementary transducers n-1, 2n-1, ..., N-n-1, N-1.

On a supposé, dans le cas représenté, que le nombre N de transducteurs élémentaires était égal au nombre d'accès de l'ensemble des multiplexeurs de niveau
I, mais ce nombre peut évidemment être inférieur.It has been assumed, in the case represented, that the number N of elementary transducers was equal to the number of accesses of all the level multiplexers.
I, but this number can obviously be lower.

On voit immédiatement que l'un quelconque de n transducteurs élémentaires 10 consécutifs peut être retrouvé sur les n lignes des multiplexeurs 11, à la seule condition d'adresser convenablement ces multiplexeurs. It can be seen immediately that any one of n consecutive elementary transducers 10 can be found on the n lines of the multiplexers 11, on the sole condition that these multiplexers are properly addressed.

Mais les n transducteurs élémentaires de la tranche d'émission ou de réception retenue sont reliés aux n sorties des multiplexeurs 11 à travers une permutation circulaire qu'il faut corriger au moyen du réseau de commutation de niveau II, constitué par un second jeu de n multiplexeurs 12 à n' accès dans le mode de réalisation montré en figure 2.But the n elementary transducers of the transmission or reception slot selected are connected to the n outputs of the multiplexers 11 through a circular permutation which must be corrected by means of the level II switching network, constituted by a second set of n multiplexers 12 to n 'access in the embodiment shown in Figure 2.

Le dispositif ainsi obtenu est moins coûteux en voies de commutation que celui qui utilise un seul niveau de multiplexeurs, puisqu'il exige seulement np + nn' voies au lieu de nN voies. Mais il exige un adressage complexe des multiplexeurs de niveau II connectés au bus. Dans le document GB-A-2 021 767, cet adressage est effectué à l'aide d'unekmémoire programmée relativement lourde et d'une calculatrice. Pour simplifier la mémoire, on peut effectuer l'adressage à l'aide d'un système de registres bouclé circulairement et comportant n cellules au moins. The device thus obtained is less expensive in switching channels than one which uses a single level of multiplexers, since it requires only np + nn 'channels instead of nN channels. But it requires complex addressing of level II multiplexers connected to the bus. In GB-A-2 021 767, this addressing is done using a relatively heavy programmed memory and a calculator. To simplify the memory, the addressing can be carried out using a system of circularly looped registers with at least n cells.

Ce système de registres assure la permutation circulaire de correction permettant d'affecter dans l'ordre correct les n transducteurs élémentaires aux n' voies du bus selon un code programmé à l'avance. On retrouve alors une version identique à celle du mode particulier de réalisation décrit dans la demande de brevet FR 79 32097, mais sur n voies seulement. On conserve donc la souplesse de la solution I. Mais il faut, en contrepartie, une horloge double assurant le transit de la commande binaire dans les registres d'adressage des multiplexeurs de niveau I et II, ce qui, dans la pratique, est réalisé à l'aide d'une horloge rapide et de circuits diviseurs.This register system provides circular correction permutation to affect in the correct order the n transducers element n n bus lanes according to a code programmed in advance. We then find a version identical to that of the particular embodiment described in the patent application FR 79 32097, but on n lanes only. The flexibility of the solution I is therefore preserved. In return, however, a double clock is required to ensure the transit of the binary control in the address registers of the level I and II multiplexers, which, in practice, is realized. using a fast clock and dividing circuits.

La présente invention vise notamment à fournir un dispositif de sondage à focalisation et balayage électronique répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qui concerne la simplicité de cor:stitutio-n et d'adressage. The present invention aims in particular to provide a focusing probing device and electronic scanning better than those previously known to the requirements of practice, including the simplicity of cor: stitutio-n and addressing.

Pour cela, il a d'abord fallu constater que l'on pouvait, sans pour autant affecter de façon défavorable la souplesse d'adaptation et de fonctionnement du dispositif, accepter les contraintes consistant à donner à n' la valeur n et à effectuer la commutation des n transducteurs de la tranche selon un ordre fixé aux n voies du bus. Une fois admises ces limitations, il devient possible de réaliser un processus d'adressage totalement aléatoire, donc sans les contraintes qu'impose l'utilisation de registres, et qui pourtant est relativement simple. For this, it was first necessary to note that it was possible, without adversely affecting the flexibility of adaptation and operation of the device, to accept the constraints of giving n 'the value n and to perform the switching the n transducers of the wafer in an order fixed to the n bus lanes. Once these limitations are admitted, it becomes possible to carry out a totally random addressing process, without the constraints imposed by the use of registers, and which is nevertheless relatively simple.

Pour cela, l'invention propose un dispositif dans lequel les moyens de commande des réseaux de commutation comprennent un bus numérique d'adressage d'un transducteur d'ordre R d'identification d'une tranche de n transducteurs et, pour chaque jeu de deux composants (11, 12) associés, un circuit numérique d'adressage des deux composants à partir du résultat de l'addition de l'ordre
B modulo n des transducteurs associés au jeu de composants.For this purpose, the invention proposes a device in which the control means of the switching networks comprise a digital addressing bus of an order transducer R for identifying a slice of n transducers and, for each set of two components (11, 12) associated, a digital circuit for addressing the two components from the result of the addition of the order
B modulo n transducers associated with the set of components.

Dans un mode particulier de réalisation particulièrement intéressant, chaque circuit numérique d'adressage est relié auxdits composants de façon à fournir au composant de niveau I une adresse constituée par le chiffre de poids fort et, au composant de niveau Il, une adresse constituée par le chiffre de poids faible du résultat de l'addition du rang R de la tranche et du complément B de l'ordre modulo n du transducteur dans le réseau de N transducteurs. In a particularly advantageous particular embodiment, each digital addressing circuit is connected to said components so as to provide the level I component with an address constituted by the high-order digit and, at the level component II, an address constituted by the a low-order figure of the result of the addition of the rank R of the slice and the complement B of the modulo n order of the transducer in the network of N transducers.

L'invention sera mieux comprise à ia lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et de la comparaison qui en est raite avec l'art antérieur. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- la Figure 1, déjà mentionnée, montre les liaisons à effectuer entre n transducteurs élémentaires d'une tranche utilisés simultanément à l'émission ou à la réception pour assurer une focalisation et les n' voies d'un bus
- la Figure 2 est un schéma de principe montrant les liaisons des N transducteurs élémentaires d'un réseau avec les multiplexeurs constituant réseaux de commutation de niveau I et de niveau II
- la figure 3, similaire à la figure 1, montre les liaisons à réaliser pour la mise en oeuvre de l'invention avec n' = n
- la Figure 4 est un schéma de principe montrant la façon dont s'effectue l'adressage de deux multiplexeurs associés appartenant chacun à l'un des deux niveaux
- les Figures 5A et 5B sont des diagrammes explicatifs montrant comment deux commutateurs peuvent être utilisés pour effectuer l'adressage lorsque les n transducteurs élémentaires appartenant à la tranche retenue sont commandés de façon symétrique
- la Figure 6 est un schéma synoptique simplifié montrant la mise en oeuvre du processus illustré en figure 5 dans un cas particulier.The invention will be better understood on reading the following description of particular embodiments of the invention, given by way of non-limiting examples, and the comparison which is made with the prior art. The description refers to the accompanying drawings in which
FIG. 1, already mentioned, shows the connections to be made between n elementary transducers of a slice used simultaneously with the transmission or the reception to ensure a focus and the n channels of a bus.
FIG. 2 is a block diagram showing the connections of the N elementary transducers of a network with the multiplexers constituting the level I and level II switching networks;
FIG. 3, similar to FIG. 1, shows the connections to be made for implementing the invention with n '= n
FIG. 4 is a block diagram showing how the addressing of two associated multiplexers each belonging to one of the two levels is done
FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams showing how two switches can be used to perform the addressing when the n elementary transducers belonging to the selected portion are symmetrically controlled.
- Figure 6 is a simplified block diagram showing the implementation of the process illustrated in Figure 5 in a particular case.

On reviendra tout d'abord à la figure 2 pour faire apparaître, à l'aide d'un raisonnement arithmétique, comment on peut créer une nouvel le approche de programmation permettant de simplifier notablement le dispositif. We will return first to Figure 2 to show, using an arithmetic reasoning, how we can create a new programming approach to greatly simplify the device.

On supposera, comme indiqué à la figure 3, que l'on utilise une tranche de n transducteurs élémentaires, de rangs R,..., i = R + c,..., R + n-1 appartenant au réseau de N transducteurs. Si la voie O du bus doit être affectée au Rième transducteur, la voie 1 au (Rtljiè"e etc, jusqu'à la voie n-1 au (R+n-i) sème transducteur, on peut écrire de facon générale que lipome transducteur sera affecté à la voie c suivant l'équation ::
i = R+c (1)
Si on pose N = pn avec p < n, ce qui est toujours possible, la formule (1) ci-dessus peut s'écrire
n n + ss = an + b + c (2)
Sous cette forme, on voit que ff et ss d'une part, a et b d'autre part, constituent leschiffres de poids fort et faible des nombres i et R exprimes. en base n.It will be assumed, as indicated in FIG. 3, that a slice of n elementary transducers of ranks R,..., I = R + c,..., R + n-1 belonging to the network of N is used. transducers. If channel O of the bus is to be assigned to the Rth transducer, channel 1 to (Rtljie, etc., to channel n-1 to (R + n) sth transducer, it can be written in general that lipome transducer will be assigned to track c following the equation ::
i = R + c (1)
If we put N = pn with p <n, which is always possible, formula (1) above can be written
nn + ss = an + b + c (2)
In this form, we see that ff and ss, on the one hand, a and b, on the other hand, constitute the numbers of strong and weak weights of the numbers i and R expressed. in base n.

On peut traduire cette relation sur la figure 2 en remarquant que ss sera alors l'indice ouordre du multiplexeur 11 de premier niveau intéressant le transducteur d'ordre i, tandis que a représentera l'accès au multiplexeur associé au transducteur i. This relation can be translated in FIG. 2 by noting that ss will then be the order index of the first-level multiplexer 11 of interest to the order transducer i, while a will represent the access to the multiplexer associated with the transducer i.

Quant a c, il représentera l'adresse du multiplexeur de niveau II affectant le transducteur i à l'état c. As for c, it will represent the address of the level II multiplexer affecting the transducer i in the state c.

Ces deux adresses a et c peuvent être obtenues à partir de l'équation suivante, dérivée de l'équation (2) CL n - c = an + b - 8 ou encore
CL n + c = an + b + F (3) c et 8 sont les complémentaires de c et de 8 en base n: c=n-i-c
ss = n - 1 - ss
On voit que adresse a du multiplexeur approprié du niveau I et le complément c de !'adresse du multiplexeur de niveau II sont obtenus par simple addition numérique du rang R de la tranche à mettre en oeuvre et du complément B du numéro d'ordre modulo n du transducteur i dans le réseau, c'est-à-dire de l'indice du multiplexeur d'ordre I auquel est connecté le transducteur élémentaire.These two addresses a and c can be obtained from the following equation, derived from equation (2) CL n - c = an + b - 8 or
CL n + c = an + b + F (3) c and 8 are the complementary of c and of 8 in base n: c = nic
ss = n - 1 - ss
It can be seen that address a of the appropriate multiplexer of the level I and the complement c of the address of the multiplexer of level II are obtained by simple numerical addition of the rank R of the wafer to be implemented and the complement B of the serial number modulo n of the transducer i in the network, that is to say, the index of the order multiplexer I to which the elementary transducer is connected.

On a représenté schématiquement sur la figure 2 les adresses a et c à appliquer aux multiplexeurs de rang ss et de niveaux I et II, respectivement. La figure 4, où ne sont représentés que les multiplexeurs de rang ss , montre schématiquement le circuit d'électronique numérique permettant d'effectuer l'adressage de ces multiplexeurs. Un bus numérique 13 présentant un nombre de lignes suffisant pour représenter le nombre N-1 en binaire, attaque un circuit d'éléctronique numérique 14 par jeu de deux multiplexeurs 11 et 12. Ce circuit comporte un additionneur et des moyens de mémorisation de la valeur ss correspondant au jeu de deux multiplexeurs.Les circuits, qui peuvent être de constitution entièrement classique, déterminent a et c à partir de R et des données mémorisées. Il suffit d'inverser la disposition des accès du multiplexeur 12 et celle des voies du bus 15 à n' = n états. ppur permettre d'effectuer l'adressage de façon simple. FIG. 2 schematically shows the addresses a and c to be applied to multiplexers of rank ss and levels I and II, respectively. FIG. 4, which shows only the multiplexers of rank ss, shows schematically the digital electronics circuit making it possible to address these multiplexers. A digital bus 13 having a sufficient number of lines to represent the number N-1 in binary, drives a digital electronic circuit 14 by a set of two multiplexers 11 and 12. This circuit comprises an adder and means for storing the value ss corresponding to the set of two multiplexers. The circuits, which can be of entirely conventional constitution, determine a and c from R and stored data. It suffices to invert the access arrangement of the multiplexer 12 and that of the bus channels 15 to n '= n states. to allow addressing in a simple way.

Si par exemple on a n = 16 et p = 8, ce qui permet d'utiliser-des composants numériques disponibles à faible prix sur le marché, on peut connecter ainsi une tranche de 16 transducteurs élémentaires constitutifs d'un réseau total de N = 128 transducteurs à un bus 15 à 16 états grace à un jeu de 16 multiplexeurs il de niveau I à 8 voies et un jeu de 16 multiplexeurs 12 de niveau II à 16 voies, adressés par 16 additionneurs binaires 14 à 7 bits (4 bits pour c et 3 bits pour oui). On voit que les circuits 14 ne comportent que des additionneurs à faible coût travaillant de manière statique et que le dispositif suivant l'invention permet d'adresser la position retenue pour la tranche de façon totalement aléatoire, donc en écartant un- inconvénient des registres 3 décalage. If, for example, we have an = 16 and p = 8, which makes it possible to use digital components available at a low price on the market, we can thus connect a slice of 16 elementary transducers constituting a total network of N = 128. transducers to a 15 to 16-state bus by means of a set of 16 multiplexers I level I to 8 channels and a set of 16 multiplexers 12 level II 16-channel, addressed by 16 bit adders 14 to 7 bits (4 bits for c and 3 bits for yes). It can be seen that the circuits 14 comprise only low-cost adders working in a static manner and that the device according to the invention makes it possible to address the position retained for the wafer in a completely random manner, thus avoiding a disadvantage of the registers 3 offset.

On a jusqu'ici considéré que les-éléments 10 sont des transducteurs élémentaires. Mais, dans la pratique, on aura intérêt à associer, à chaque transducteur élémentaire, un circuit d'excitation et de préamplification à la réception qui lui est propre, ce qui permet notamment d'exciter les transducteurs à partir du bus 15 à l'aide de.simples impul- sions logiques de bas niveau. La constitution de .ce bus et des circuits d'émission et de réception qui lui sont associés, ainsi que les éléments directement associés aux transducteurs élémentaires peuvent être du genre décrit dans la demande de brevet FR 79 32097 déjà mentionnée et à laquelle on pourra se reporter. It has heretofore been considered that the elements 10 are elementary transducers. However, in practice, it will be advantageous to associate, with each elementary transducer, an excitation and pre-amplification circuit at its own reception, which makes it possible, in particular, to excite the transducers from bus 15 to FIG. using simple low-level logic impulses. The constitution of this bus and the transmission and reception circuits associated therewith, as well as the elements directly associated with the elementary transducers, may be of the type described in patent application FR 79 32097 already mentioned and which will be report.

Dans le cas fréquent où l'adressage de la tranche de n transducteurs élémentaires retenue s'effectue de façon symétrique par rapport au centre R + (n-1)/2 de la tranche, il peut être avantageux d'utiliser deux dispositions du genre illustré en figure 4, assurant la commutation de deux demi-tranches dont, pour simplifier la présentation, on supposera qu'elles ont chacune n (et non pas n/2) éléments, à partir d'un bus 15 à n voies ou états. La figure 5A montre les deux demi-tranches, désignées par G et D, comportant respectivement les transducteurs élémentaires R-n à R-1 et
R à R+n-1. On retrouve, pour chacune des deux demi-tranches, des formules similaires aux formules (1) et (2) ci-dessus.In the frequent case where the addressing of the slice of n elementary transducers retained is carried out symmetrically with respect to the center R + (n-1) / 2 of the slice, it may be advantageous to use two provisions of the kind illustrated in FIG. 4, switching two half-slices, for simplicity of presentation, it will be assumed that they each have n (and not n / 2) elements, starting from a bus 15 with n channels or states . FIG. 5A shows the two half-slices, denoted G and D, respectively comprising the elementary transducers Rn to R-1 and
R to R + n-1. For each of the two half-slices, formulas similar to formulas (1) and (2) above are found.

Pour la partie droite, on a, identiquement aux formules précédentes : (4)

1D = -R + cD aDm + 8D = an + b + cD d'où &alpha;D n + cD = an + b +
= R + WD
Pour la partie gauche on a par contre (4')

For the right part, we have, identically to the preceding formulas: (4)

1D = -R + cD aDm + 8D = an + b + cD hence &alpha; D n + cD = an + b +
= R + WD
For the left side we have (4 ')

1G = R - cG - 1 &alpha;G = ssG = an + b - cG - 1
d'où &alpha;G n + c = an + b +ssG - n = R +sG - n
On voit que la nature et le branchement des circuits restent ceux montrés en figure 4.Cependant, les accès du multiplexeur 12 sont reliés dans l'ordre naturel aux voies du bus 15 et, l'addition requise par (4') étant effectuée modulo N = np, elle est réalisée en fait selon G ) G n + cG = R + 8G + N-n
Dans le cas illustré en figure 5A, le nombre de transducteurs élémentaires mis en oeuvre est pair et la ligne de tir correspond à la jonction entre les transducteurs d'ordre R-l et R.1G = R - cG - 1 &alpha; G = ssG = an + b - cG - 1
hence &alpha; G n + c = an + b + ssG - n = R + sG - n
It can be seen that the nature and the connection of the circuits remain as shown in FIG. 4. However, the accesses of the multiplexer 12 are connected in the natural order to the bus channels 15 and the addition required by (4 ') being carried out modulo N = np, it is actually carried out according to G) G n + cG = R + 8G + Nn
In the case illustrated in FIG. 5A, the number of elementary transducers used is even and the firing line corresponds to the junction between the order transducers R1 and R.

Mais on peut aussi bien adopter la disposition montrée en figure 5B, centrée sur un transducteur élémentaire R laissé inactif, la ligne de tir étant alors centrée sur ce transducteur. However, it is also possible to adopt the arrangement shown in FIG. 5B, centered on an elementary transducer R left inactive, the firing line then being centered on this transducer.

On décrira maintenant, en faisant référence a la figure 6, une fraction d'un dispositif permettant de réaliser l'une ou l'autre des répartitions montrées en figures 5A et 5B. Cette fraction de circuit peut s'insérer dans une disposition générale du type montré dans la demande de brevet FR 79 32097. On supposera que le réseau comporte 128 transducteurs élémentaires 10 et que le dispositif permét de commuter une tranche de 32 transducteurs élémentares, l'utilisation des dispositions de la figure 5A et de figure 5Ben alternance permettant d'effectuer la translation par pas égaux à un demi intervalle entre transducteurs, donc sur 256 positions au total. We will now describe, with reference to Figure 6, a fraction of a device for performing one or other of the distributions shown in Figures 5A and 5B. This circuit fraction can be inserted in a general arrangement of the type shown in the patent application FR 79 32097. It will be assumed that the network comprises 128 elementary transducers 10 and that the device is able to switch a wafer of 32 elementary transducers. use of the provisions of Figure 5A and Figure 5Ben alternating to perform the translation in steps equal to half a gap between transducers, so 256 positions in total.

Pour cela, le dispositif comprend 16 circuits 16 dont chacun comporte deux multiplexeurs 11 de niveau I et deux multiplexeurs 12 de niveau II. Chacun des circuits 16 est associé à une valeur de 8, c'est-à-dire aux huit transducteurs ayant le rang ss modulo 16 dans le réseau 10. For this, the device comprises 16 circuits 16 each of which comprises two multiplexers 11 level I and two multiplexers 12 level II. Each of the circuits 16 is associated with a value of 8, that is to say with the eight transducers having the rank ss modulo 16 in the network 10.

Chacun des multiplexeurs 11 est relié au multiplexeur 12 correspondant par un commutateur 17 qui permet de relier les multiplexeurs en alternance par une voie d'émission directe, et par une voie de réception comportant un préamplificateur 18 grâce auquel on peut améliorer le rapport signal/bruit. Les commutateurs 17 sont tous simultanément commands immédiatement après émission pour passer de la liaison directe entre multiplexeurs 11 et 12 à la liaison par l'intermédiaire de l'amplificateur de réception 18.Each of the multiplexers 11 is connected to the corresponding multiplexer 12 by a switch 17 which makes it possible to connect the multiplexers alternately by a direct transmission channel, and by a reception channel comprising a preamplifier 18 by means of which the signal / noise ratio can be improved. . The switches 17 are all simultaneously commanded immediately after transmission to go from the direct link between the multiplexers 11 and 12 to the link via the reception amplifier 18.

Cette commande peut être réalisée par une ligne commune 19 à partir d'un circuit à retard commandé par l'horloge du dispositif.This control can be performed by a common line 19 from a delay circuit controlled by the device clock.

L'adressage de la position des demi-tranches est effectué à l'aide d'un signal comportant huit bits, celui de plus faible poids ayant la valeur 0,5 afin-de permettre de faire alterner le milieu de la tranche entre la frontière entre les transducteurs R-1 et R (l'adressage ayant une valeur entière) et le milieu d'un transducteur (adressage porté à une valeur entière + 0,5). Les additions à huit bits effectuées par les commutateurs droit et gauche selon (4) et (4") deviennent alors respectivement (n étant égal à 16 et N à 128) (5)

CLO 16 + FD = R + + + QG 16 + CG = R + 112 + ss l'adresse a étant fournie par les sorties Sg, S7, Sgde poids fort et l'adressage C (t) par les sorties S2, S3, 54, de de poids faible, la sortie S1 de poids 0,5 restant inu- tilisée. Les tranches retenues sont jointives pour R entier et disjointes, laissant l'élément central R - 0,5 inactif, si R a une valeur entière + 0,5. Naturellement, on peut de façon identique assurer soit la disjonction, soit le chevauchement sur un transducteur des deux tranches, la première solution paraissant plus favorable pour la foca lîsation ultrasonore.Addressing the position of the half-slices is done using a signal having eight bits, the one with the lowest weight having the value 0.5 in order to allow to alternate the middle of the slice between the border between the transducers R-1 and R (addressing having an integer value) and the middle of a transducer (addressing raised to an integer value + 0.5). The eight-bit additions made by the right and left switches according to (4) and (4 ") then become respectively (n being equal to 16 and N to 128) (5)

CLO 16 + FD = R + + + QG 16 + CG = R + 112 + ss the address a being provided by the outputs Sg, S7, Sg of high weight and the addressing C (t) by the outputs S2, S3, 54, of low weight, the output S1 weight 0.5 remaining unused. The retained slices are joined for R whole and disjoint, leaving the central element R - 0.5 inactive, if R has an integer value + 0.5. Naturally, it is possible in the same way to ensure either the disjunction or the overlap on a transducer of the two slices, the first solution appearing more favorable for the ultrasonic foca tion.

Le dispositif qui vient d'être décrit permet de réaliser un balayage entre deux positions extrêmes en sorte que la position de tir peut être telle qu'on ne dispose pas de n transducteurs de part et d'autre, du fait de la proximité de l'extrémité de la tranche. Il suffit dans ce cas d'utiliser les sorties de retenue (carry output) des additionneurs binaires 14 (comme l'indique la figure 6) pour inhiber les multiplexeurs de niveau 11 quand la tranche est centrée sur une position qui la fait déborder du réseau et n'intéresse plus les éléments associés au circuit en cause. The device that has just been described makes it possible to scan between two extreme positions so that the firing position can be such that there are no transducers on either side, because of the proximity of the end of the slice. In this case, it suffices to use the carry output of the binary adders 14 (as shown in FIG. 6) to inhibit the level multiplexers 11 when the wafer is centered on a position which overflows the network. and no longer interests the elements associated with the circuit in question.

On voit que, quel que soit le mode de réalisation de l'invention qui est retenu, on peut adresser une tranche de façon aléatoire, sans le retard qui s'attache a l'utilisation de registres. It can be seen that, whatever the embodiment of the invention that is retained, it is possible to address a slice in a random manner, without the delay which is attached to the use of registers.

Cette possibilité présente un grand intérêt dans de nombreux cas. Par exemple, on peut présenter simultanément une tomographie (échographie B) classique et l'évolution dynamique de l'information obtenue à rythme rapide sur une ou plusieurs lignes de tir retenues (mode TM). Une telle présentation permet notamment au médecin de surveiller sur l'image la bonne position de la ligne retenue, pour la mesure en mode TM (abréviation habituelle pour le fonctionnement fréquemment désigné par le terme anglais "time motion"). This possibility is of great interest in many cases. For example, one can simultaneously present a tomography (ultrasound B) and the dynamic evolution of the information obtained at fast pace on one or more lines of fire retained (TM mode). Such a presentation makes it possible, in particular, for the physician to monitor on the image the correct position of the selected line, for measurement in TM mode (usual abbreviation for the operation frequently designated by the term "time motion").

Cette possibilité rend de plus facile la présentation grossie d'une partie réduite de l'image (effet de zoom). This possibility makes easier the enlarged presentation of a reduced part of the image (zoom effect).

Claims (5)

Translated fromFrench

REVENDICATIONS 1. Dispositif de sondage ultrasonore à balayage électronique, comprenant N transducteurs élémentaires répartis régulièrement suivant un réseau linéaire, un générateur d'impulsions d'horloge, un réseau de niveau I de commutation comprenant n composants (11) à chacun p accès reliés chacun à un des transducteurs élé,mentaires (1Q), les transducteurs successifs reliés à un même composant (11) étant espacés de n et le composant permettant de relier l'un quelconque de ces accès à une ligne commune, un réseau de commutation de niveau II comprenant un nombre déterminé, égal à n, de composants (12) ayant chacun n accès reliés aux n voies d'un bus (15) véhiculant, en réponse à un signal du générateur, une serie oirnpuislons espacees cie retardas prenetermines, chaque composant de niveau II permettant de relie-r. l1une quelconque de ces n voies à ladite ligne, et des moyens (13, 14) de commande desdits réseaux, conçus pour assurer la focalisation 3 distance déterminée à partir de la ligne de répartition des transducteurs élémentaires (10) et la translation du groupe de n transducteurs, 1. Electron scanning ultrasonic sounding device, comprising N elementary transducers regularly distributed in a linear array, a clock pulse generator, a switching level I network comprising n components (11) to each p access each connected to one of the elementary transducers (1Q), the successive transducers connected to the same component (11) being spaced apart from n and the component making it possible to connect any one of these accesses to a common line, a level II switching network comprising a determined number, equal to n, of components (12) each having n accesses connected to the n channels of a bus (15) carrying, in response to a signal from the generator, a series of predetermined time delays, each component of level II allowing to connect-r. any of these n channels to said line, and means (13, 14) for controlling said gratings, designed to provide the focussing distance determined from the distribution line of the elementary transducers (10) and the translation of the group of n transducers, caractérisé en ce que les moyens de commande des réseaux de commutation comprennent un bus numérique (13) d'adressage d'un transducteur d'ordre R d'identification d'une tranche de n transducteurs et, pour chaque jeu de deux composants (11, 12) associés, un circuit numérique d'adressage des deux composants à partir du résultat de l'addition de l'ordre ss modulo n des transducteurs associés au jeu de composants. characterized in that the control means of the switching networks comprise a digital bus (13) for addressing a transducer of order R for identifying a slice of n transducers and, for each set of two components (11 , 12) associated, a digital circuit addressing the two components from the result of the addition of the order ss modulo n transducers associated with the set of components. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque circuit numérique d'adressage est relié auxdits composants (11, 12) de façon à fournir au composant (11) de niveau I une adresse constituée par le chiffre de poids fort et, au composant (12) de niveau I1, une adresse constituée par le chiffre de poids faible du résultat de i'addition du rang R de la tranche et du complément ss de I'ordre modulo n du transducteur dans le réseau de N transducteurs. 2. Device according to claim 1, characterized in that each digital addressing circuit is connected to said components (11, 12) so as to provide the component (11) of level I an address consisting of the most significant digit and, to the component (12) of level I1, an address constituted by the low order digit of the result of the addition of the rank R of the wafer and the complement ss of the order modulo n of the transducer in the network of N transducers. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les accès du composant de niveau II sont inversés par rapport aux voies du bus (15). 3. Device according to claim 2, characterized in that the accesses of the level II component are inverted with respect to the bus channels (15). 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les réseaux de commutation et les moyens de commande sont doublés de fa çon a permettre de réaliser un adressage symétrique des transducteurs élémentaires dans une même tranche. 4. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the switching networks and the control means are doubled so as to allow a symmetrical addressing of the elementary transducers in the same wafer. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de commande sont prévus pour permettre la disjonction ou le chevauchement des deux demi-tranches. 5. Device according to claim 4, characterized in that the control means are provided to allow the disjunction or overlap of the two half-slices.